采暖外網(wǎng)設計詳細流程

1、目 錄摘要Abstract 第1章 緒論 1.1 課題背景 1 1.2 設計的目的及意義 1第2章 原始資料 2.1 設計任務書3 2.2 其他資料 3 2.3 本章小結3第3章 集中供熱系統(tǒng)的熱負荷 3.1 集中供熱系統(tǒng)熱負荷的概算和特征4 3.2 供暖設計熱負荷43.3 熱負荷延續(xù)時間圖6 3.4 本章小結 7第4章 熱水網(wǎng)絡的水力計算和水壓圖 4.1 供熱系統(tǒng)方案選擇8 4.1.1 概述8 4.1.2 熱源型式8 4.1.3 熱媒的選擇8 4.1.4 熱網(wǎng)系統(tǒng)型式8 4.1.5 高層供熱的考慮8 4.1.6 管線布置8 4.2 熱網(wǎng)水力計算概述8 4.2.1 熱網(wǎng)水力計算的主要任務9 4

2、.2.2 熱網(wǎng)水力計算遵循的原則10 4.2.3 水力計算的基本原理10 4.3 水壓圖的繪制13 4.3.1 水壓圖的重要性13 4.3.2 熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術要求13 4.3.3 繪制水壓圖13 4.4 本章小結14第5章 供熱管線的敷設型式及構造 5.1 供熱管線的敷設方式15 5.1.1 地上敷設15 5.1.2 地下敷設15 5.1.3 地溝敷設的基本要求17 5.1.4 直埋敷設的基本要求17 5.2 供熱管線的構造及附件18 5.2.1 供熱管道18 5.2.2 閥門19 5.2.3 管道的放氣及排水裝置19 5.2.4 補償器19 5.2.5 管道支座20 5.2.6

3、檢查室20 5.3 供熱管道的保溫21 5.3.1 保溫材料及結構21 5.3.2 保溫材料21 5.3.3 保溫結構21 5.4 活動支座間距的確定22 5.4.1 按強度條件確定活動支座的允許間距22 5.4.2 按剛度條件確定活動支座的允許間距22 5.4.3 管道的熱伸長及其補償24 5.4.4 固定支座推力的計算24 5.5 本章小結24第6章 換熱站設備的選擇 6.1 水泵的選擇25 6.1.1 循環(huán)水泵25 6.1.2 補水泵的選擇27 6.2 板式換熱器29 6.3 水處理設備30 6.4 補給水箱30 6.5 除污器31 6.6 本章小結33 第1章 緒 論1.1課題背景 目

4、前供熱國內(nèi)現(xiàn)狀:自從國家開始逐漸減少分散鍋爐采暖系統(tǒng)以來，集中供熱系統(tǒng)被越來越多的被城市所采用，至今，大部分省市的很多個城市已經(jīng)覆蓋集中熱網(wǎng)，目前有上萬平方米的區(qū)域進行了集中采暖的覆蓋，特別是在東北和西北的區(qū)域得到廣泛的發(fā)展，取得了很大的成功。集中供熱系統(tǒng)被廣泛采用之前，我們國家一直采用局部鍋爐房形式的采暖形式，由于采暖設備及空氣處理設備的落后，造成了大量的能源浪費以及環(huán)境的污染。開放的改革政策被實施以來，保護環(huán)境的意識被人們重視，近年來的空氣情況已經(jīng)讓人們?nèi)虩o可忍，大量的霧霾和極端天氣越來越多的出現(xiàn)在我們的生活里。因此，尤其在北方，供暖的環(huán)境污染問題被大家越來越重視，國家也采取相應的辦法來治

5、理空氣問題，首當其沖的就是燃料的選擇，在燃料的選擇上，有采用油、氣、煤、電等燃料，也用這些材料對民用的建筑進行了試驗。對燃煤熱電、燃煤大型供熱、燃煤集中、燃氣分散、燃油分散、燃氣壁掛采暖爐供熱方式比較，對市區(qū)公共建筑進行了熱泵供暖制冷、燃氣(油)直燃機供暖制冷、燃煤熱電廠、燃煤大型供熱廠、燃煤集中鍋爐房、燃煤分散鍋爐房、燃氣(油)分散鍋爐房供暖和電壓縮或溴化鋰制冷等11種采暖(制冷)用能和供應方式比較。其它城市也進行了類似的工作。這種情況有利于促進供暖(制冷)事業(yè)的發(fā)展。最近這幾年，中國的經(jīng)濟迅速的發(fā)展，節(jié)能環(huán)保概念逐漸的受到重視，我們國家集中供熱的事業(yè)，無論是在供熱面積的規(guī)模上來說還是供熱技

6、術改變方面上都有取得了很大的成效。改變了很多年來城市很多小區(qū)分散供暖的現(xiàn)狀，初步形成了集中供熱系統(tǒng)形式的浪費和不節(jié)能的局勢。近年來，多熱源聯(lián)合供熱系統(tǒng)、熱水網(wǎng)路與供暖用戶系統(tǒng)采用間接連接、環(huán)行熱水網(wǎng)路的利用、變速循環(huán)水泵的系統(tǒng)形式等等應用，促進了供熱技術的發(fā)展。1.2 設計的目的及意義據(jù)了解國家的相關實際情況，認真的考慮撫遠地區(qū)的實際情況，在熱源、管網(wǎng)和熱用戶三部分做出了合理的分析和評定，確定了比較適合集中供暖的系統(tǒng)型式，能夠可靠并且盡量經(jīng)濟地將熱能從熱源輸送到各種不同的采暖用戶，并使該供暖系統(tǒng)能夠在整個采暖期內(nèi)正常運行，滿足各類采暖用戶對室溫的要求，希望在本次設計的學習中，能夠在老師的悉心指

7、導下達到以下目標：設計理念為在技術上可行、在經(jīng)濟上合理并且節(jié)約、在使用上穩(wěn)定安全的集中供熱外網(wǎng)設計最佳方案。在此次的設計中，我們將會充分利用所學過的專業(yè)基礎知識，綜合全面考慮工程實際情況，熟悉國家有關規(guī)范及標準、工程設計圖集及其他相關資料，熟悉并掌握設計計算的步驟、方法，鍛煉查閱文獻資料的能力，提高工程制圖技巧及計算機應用能力，最終逐步培養(yǎng)并鍛煉出獨立分析和解決問題的能力，從而為自己以后的工作和學習奠定堅實的基礎，學以致用，服務于社會。雙擊上一行的“1”“2”試試，J(本行不會被打印，請自行刪除) 第2章 原始資料2.1 設計任務書本次畢業(yè)設計的題目為：左岸綠洲小區(qū)集中供熱系統(tǒng)管網(wǎng)設計，設計地

8、點為撫遠。通過采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范可以得到以下設計數(shù)據(jù)：1. 供暖室外計算溫度：-24.6；2. 通風室外計算溫度：-24.2；3. 冬季室外平均風速：3.4m/s；4. 冬季室外主導風速：4.6m/s；5. 供暖期天數(shù)（+5時的天數(shù)）：182天；6. 供暖期室外日平均溫度： -10.0；7. 最大凍土深度：228cm；8. 不同室外溫度延續(xù)小時數(shù)見供熱工程附錄6-6，詳見后續(xù)熱負荷延續(xù)時間圖一節(jié)。2.2 其他資料小區(qū)為住宅性小區(qū)，計算換熱站的總負荷包括小區(qū)的采暖負荷，不用考慮通風負荷及生產(chǎn)工藝負荷。2.3 本章小結 本次設計采暖外網(wǎng)，小區(qū)共124棟建筑，每棟建筑應該根據(jù)建筑物職能不同進

9、行熱負荷計算，通過對地點及氣象資料的查詢，可以了解當?shù)亟?jīng)度緯度以及坡度，便于橫斷面、縱斷面的繪圖。在了解供暖室外溫度基礎上，可以計算出負荷。 第3章 集中供熱系統(tǒng)的熱負荷3.1 集中供熱系統(tǒng)熱負荷的概算和特征 據(jù)分析，現(xiàn)今大部分采用供暖系統(tǒng)的熱用戶主要可以分為采暖系統(tǒng)、空氣通風系統(tǒng)、熱水調(diào)節(jié)與供應系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)等用熱系統(tǒng)。通過計算出來的熱負荷的大小以及其熱水網(wǎng)路的采暖性質(zhì)決定采暖網(wǎng)路設計的重要依據(jù)。 上述用熱系統(tǒng)的熱負荷，按其性質(zhì)可分為兩大類： 季節(jié)性熱負荷：采暖系統(tǒng)、通風空調(diào)系統(tǒng)計算的熱負荷屬于季節(jié)性的熱負荷。其特點可以分為：采暖系統(tǒng)的室外計算溫度、濕度、風速等條件密切與氣候天氣相結合并

10、息息相關，起關鍵性作用的是室外溫度的大小，所以在整年里面會有很大的波動及變化。 常年性熱負荷：生活用熱和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)用熱屬于常年性的熱負荷。常年性熱負荷最典型的特征為：與室外計算溫度的影響不大，并且，系統(tǒng)熱量使用情況在一天中變化較大。 對集中采暖系統(tǒng)設計初期，大部分時候并沒有對各種各樣的建筑物進行詳細的了解工作，同樣也沒有相對準確的建筑物熱負荷數(shù)據(jù)。因此，在本次撫遠的設計中按教材上的做法采用面積熱指標法用來計算熱負荷。3.2 供暖設計熱負荷 在達到采暖要求的時間內(nèi)，采暖的熱負荷在集中供熱系統(tǒng)熱負荷中占大部分比例，要比熱水供應熱負荷高很多。通常占據(jù)所有熱負荷的八成到九成以上。因此，更加體現(xiàn)出來集

11、中供熱的重要性和對熱負荷分析后所做措施的可行性。采暖設計中總熱負荷的計算，通常我們采用體積熱指標法或面積熱指標法進行計算，在此次撫遠的設計過程中，我采用面積熱指標法。計算公式: kW （3.1） 式中 建筑物的供暖設計熱負荷，kW；建筑物的建筑面積，m 2；建筑物供暖面積熱指標，W/m2 ，它表示每1m 2建筑面積的供暖設計熱負荷。 在結合中國權威部門對建筑物采暖的熱負荷計算過程及其理論和準確的數(shù)據(jù)大量計算的基礎上，根據(jù)城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范給出了采暖面積熱指標法的推薦數(shù)值。 本設計涉及的各種不同類型建筑物的供暖面積熱指標按如下取值：住 宅: 取43 W/m2商 服: 取60 W/m2綜 合 樓:

12、 取50 W/m2商 服： 取60 W/m2以A區(qū)為例: 依公式按給定的建筑物統(tǒng)計,1#樓總建筑面積為1348.86m2，共7層。由熱指標資料 =43W/m2 ，則=1348.86×43×7=406KW。具體采暖負荷計算表格詳見附表1。 表3.1 熱負荷計算表樓序列每層面積值/樓層數(shù)建筑物職能采暖熱指標W/熱負荷W11348.86 7住宅43406006.92781.00 8商服60374880.0 31180.18 6住宅43304485.24282.29 5住宅4360691.60 5771.20 6住宅43198968.5 61113.34 7住宅43335114.1

13、7595.29 6住宅43153584.38585.27 6住宅43150999.6 9593.31 8住宅43204098.0 10585.80 8住宅43201516.2 121054.09 8住宅43362606.113585.91 8住宅43201554.614-a534.47 4綜合樓50106893.614-b528.12 2綜合樓5052811.8 A區(qū)負荷14-c91.83 6綜合樓5027548.04 3411401 3.3 熱負荷延續(xù)時間圖 在進行采暖設計期間，要進行熱負荷延續(xù)時間圖的繪制。熱負荷延續(xù)時間圖是可以很形象的展示整個熱源的的總熱負荷和所有熱用戶之間的熱負荷隨著室

14、外溫度的變化以及時間的變化時候的熱負荷的變化情況，很直接地反映了熱負荷在一天不同時間不同室外計算溫度下變化規(guī)律。對于系統(tǒng)設計,系統(tǒng)運行,有很大幫助。 小區(qū)總的熱負荷為采暖熱負荷與生活熱水熱負荷之和。其中生活熱水熱負荷不要求計算，即不考慮。在繪制熱負荷延續(xù)時間圖過程中，需要有溫度變化曲線和不同地區(qū)室外計算溫度變化規(guī)律的數(shù)據(jù)。熱負荷延續(xù)時間圖顯示了總熱負荷隨室外溫度變化的情況。從而可撐握用熱規(guī)律，為熱網(wǎng)的運行提供了可靠的依據(jù)，利用該圖的面積可求出全年熱負荷總量，進而可以求出燃料的大概消耗量。供暖熱負荷隨室外溫度變化情況計算公式: kW （3.2） 式中 對應時的供暖熱負荷，kW；供暖設計熱負荷，k

15、W；供暖室內(nèi)計算溫度，；一般取18；供暖室外計算溫度，；某一室外溫度，。 圖3.1 熱負荷延續(xù)時間圖3.4 本章小結 根據(jù)熱負荷計算，面積熱指標法計算出來的建筑物熱負荷得知本次設計總熱負荷為24.1MW。計算所有建筑總流量為826.59t/h，初步設計預計設置兩座換熱站。本章為下一步做水力計算計算管徑、損失、水壓、以及后期水泵選擇、換熱機組選擇有很大幫助。 第4章 熱水網(wǎng)路的水力計算和水壓圖4.1供暖系統(tǒng)方案選擇 4.1.1概述 在此次的設計流程中，將會針對熱負荷的具體大小做出評定，在綜合熱源、熱網(wǎng)和熱用戶熱媒種類及其參數(shù)的基礎上，較為合理形象的選擇供熱方案是一項重要的、影響全局的工作。同時，

16、還關系到熱源、熱網(wǎng)和熱用戶三方面。因此，理論上設計方案的確定應在滿足基本要求的前提下，對于不同的熱媒、熱源、熱媒參數(shù)、連接方式進行經(jīng)濟技術分析比較，從而選擇合理的方案。4.1.2熱源型式 本設計地點選擇在撫遠，撫遠是典型的冬季需要采暖的北方城市，供熱是關系人民日常生活的基本問題。綜合考慮當?shù)氐臍庀髤?shù)及其他條件，決定在小區(qū)附近空地興建區(qū)域鍋爐房進行集中供熱。4.1.3 熱媒的選擇 在所有的熱網(wǎng)設計中，高溫熱水和蒸汽在采暖系統(tǒng)中是最常見的熱媒材料。在選擇的條件里面，需要根據(jù)熱用戶的使用形式和要求進行選擇，同時熱源型式與其息息相關。本設計的目的是解決小區(qū)內(nèi)用戶采暖用熱，沒有工業(yè)用熱，因此采用熱水為

17、熱媒。4.1.4 熱網(wǎng)系統(tǒng)型式 通常采用的熱網(wǎng)形式包括枝狀管網(wǎng)，放射狀管網(wǎng)等形式，在此次撫遠設計中，我采用的為枝狀管網(wǎng)設計，其特點是管理控制方便，確定是浪費管材。4.1.5 高層供熱的考慮 本設計重點在于室外管網(wǎng)設計，將供熱管道連接到用戶引入口即可。高層采暖設計時候要注意壓力大小，不能壓力不夠也不能達到汽化壓力，因此是一個重點也是一個難點。而對于底層用戶來說，散熱器設備的選擇也要合理，不能超過額定散熱器允許壓力，在高層采暖設計中，因為樓較高，所以要注意垂直失調(diào)的問題。 本設計未在小區(qū)換熱站對高層進行特殊處理，室內(nèi)采暖系統(tǒng)可以采用以下兩種形式：間接連接 比如在高層建筑樓內(nèi)設換熱器進行高層分區(qū)；直

18、接連接 在壓力上面要合理，回水管上面要控制壓力閥，供水管設置止回閥件。4.1.6 管線布置 在城市所有管線的建設和規(guī)劃中，要全局考慮各個地域各種建筑的環(huán)境來綜合考慮熱負荷情況、熱源的詳細位置、各種地下地上的熱水、電力管道等、在綜合協(xié)調(diào)地上建筑物之間的布局以及當?shù)氐刭|(zhì)條件等多種情況進行設計管道敷設，最后綜合經(jīng)濟性能方式進行設計施工?；驹瓌t應該遵循： 管線盡量鋪在人行道下，少穿越馬路。同時，考慮到節(jié)省鋼材及安全問題，在布置管線時，管線盡量減少迂回的情況，而且要遠離建筑物一定的距離。在設計中，檢查井的數(shù)量應該根據(jù)規(guī)范中進行設計數(shù)量，以免造成沒必要的浪費。力求在設計中，經(jīng)濟上節(jié)約，主干線力求短直，使

19、金屬消耗量少，施工簡便。主干線盡量走熱負荷集中區(qū)。 設計上面負荷規(guī)范要求，布管盡量短、直，最好在土質(zhì)較好，水位較低的地方布置。 對周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)，少穿越主要交通線，一般沿人行道或綠化區(qū)敷設，平行或垂直于道路和建筑物，與各種管道構筑物，建筑應協(xié)調(diào)安排，防止管線之間相互影響：管線相互之間的距離，要保證運行的合理安全，施工及維修方便。 在布置管道過程中盡量利用管道的自然轉(zhuǎn)彎作為自然補償，例如L型彎管和Z型彎管。當采用套筒補償器和方形補償器時，要在補償器兩端設置固定墩。 地溝分支處應設置檢查井活人孔，便于維修。 管線布置的原則要遵循根據(jù)地勢和管道的高低，在最低點設置排水系統(tǒng)，在最高點設置放氣系統(tǒng)

20、。4.2 熱網(wǎng)水力計算概述4.2.1 熱網(wǎng)水力計算的主要任務 熱水網(wǎng)路水力計算的主要任務是： 1.供回水管道的直徑大小，主要根據(jù)流量以及壓力損失計算出來的； 2.管道的壓力損失，可以根據(jù)實際比摩阻和管線的長度即計算長度計算出來；在進行采暖管道的水力計算結束以后，熱水網(wǎng)路中的各管段流量以及管徑可以計算出來，可以計算出循環(huán)水泵的流量和揚程，以及補水泵的揚程，從而方便進行水泵的選擇。4.2.2 熱網(wǎng)水力計算遵循的原則 本設計進行的熱網(wǎng)水力計算遵循的原則有以下幾點： 1.為了減少初步投資及運營費用，按設計水溫130/70計算； 2.采暖管網(wǎng)中支線的比摩阻最大不得超過300Pa/m，最大允許流速流速不得

21、超過3.5m/s； 3.在進行水力平衡時，應以主干線為基準，按照并聯(lián)管線壓降相等折算推薦比摩阻，確保支線余壓不能為負值。4.2.3水力計算的基本原理水力計算的基本公式 管道阻力計算采用當量長度法，計算公式如下： m （4.1） Pa/m （4.2）式中 R管道比摩阻，即每米管長的沿程損失，Pa/m；K管壁的當量絕對粗糙度,對熱水網(wǎng)路，取K=0.5mm=0.0005m；管道內(nèi)介質(zhì)流量，t/h； 管道內(nèi)介質(zhì)密度，kg/m³； d管道的內(nèi)徑，m。 密度按設計溫度下的平均值取，即（130+70）/2100下的密度取值。水力計算的方法及步驟1.在之前計算的熱負荷基礎上來計算出來每一個管段的流量

22、在整個熱網(wǎng)中各個用戶的計算流量加在一起就可以得到計算流量，以此計算流量確定管段的管徑和壓力損失。根據(jù)供熱空調(diào)設計手冊，用戶的計算流量可以用下式確定 t/h （4.3）式中 系統(tǒng)的設計熱負荷，kW；系統(tǒng)的設計供水溫度，； 系統(tǒng)的設計回水溫度，。 2.確定熱水網(wǎng)路的主干線及其比摩阻 在水力計算開始階段，需要確定一條最不利環(huán)路，用來作為標準。通常的最不利環(huán)路就是環(huán)路中最遠的一條干線，也可以認為此干線的比摩阻是最小的。在設計中，要求各用戶要求作用壓頭與損失是基本相等的，因此水力計算的平衡條件會很難計算，當不可控制壓力的大小時候，采用閥件或者節(jié)流孔板。 而對于最不利環(huán)路的比摩阻確定尤為關鍵，對確定整個管

23、網(wǎng)的水力計算起著關鍵性作用。本次設計的最不利環(huán)路的比摩阻采用30-70Pa/m。 3.通過計算出來的環(huán)路的各管段的流量以及計算比摩阻，可以通過查表得到主干線所有管段的管徑大小，計算得出相應的實際比摩阻。 4.根據(jù)實用供熱空調(diào)設計手冊,確定各管段局部阻力和沿程阻力的的總和，得到管段的折算長度。 5.根據(jù)管段的折算長度以及計算出的實際比摩阻，代入下述公式 Pa （4.4） m （4.5） 式中： 管段的總壓降，Pa； 管道的實際長度，m； 管段局部阻力的當量長度，m； 管段的折算長度，m； 局部阻力當量長度百分數(shù)，%。 6.主干線的水力計算完成以后，可以依據(jù)并聯(lián)管線的所有阻力損失相等的原則，可以進

24、行熱水網(wǎng)路支線等水力計算。 7.例:以C1換熱站9-10與10-11管段為例通過計算最不利環(huán)路損失可以得出9-10段流量16.1t，長度58.79m，管徑DN100，比摩阻50.7pa/m，共有一個三通，折算長度為59.39m，可計算得到9-10段損失共3011.073pa10-11段7.53t，長度7.92m，管徑DN80，比摩阻36.4pa/m。，可計算得到10-11段損失共429.52pa。根據(jù)損失相等原則，可得到9-E的損失等于9-10與10-11損失之和，即為3440.59pa，根據(jù)公式4.4，可以查出比摩阻范圍，繼而通過流量計算出管徑。例：二級管網(wǎng)水力計算草圖見圖4.1。 圖4.1

25、 水力計算草圖部分二級管網(wǎng)水力計圖表見表4.1。 表4.1 二級管網(wǎng)水力計算換熱站C1支路管段編號長度流量G比摩阻R管徑流速V局損折算長度壓力損失7BC23.248.5814.11000.315.4528.69404.529ED7.927.5380650.5818.92713.6FG63.811.4726.21000.637.7571.551874.617I8.1736.2178.71250.852.2410.41819.26766B26.0375.1224.42000.652.228.23688.812BD19.2868.6219.62000.592.221.48421.008DF37.91

26、62.1216.32001.022.240.11653.793FH18.2239.0935.21500.921.820.02704.704HJ17.8434.4574.41200.831.619.441446.34JL21.810.01142.2650.78122.83242.16JK22.6624.44123.81000.921.6524.313009.58HI22.344.64167.4500.681.2823.623953.99FG56.4823.0332.1800.541.9458.421875.28DE11.666.561.9650.51112.66783.654BC12.356.5

27、61.9650.51113.35826.3654.3水壓圖的繪制4.3.1 水壓圖的重要性 水壓圖可以形象的反映出來每一個計算管道中所有的壓力損失，唯一不足在于難以確定熱水管道中每一個點的壓力。通過繪制水壓圖里面的數(shù)據(jù)，可以知道管路中各點的實際壓力以及壓力損失。在網(wǎng)路上有許多分支以及用戶，溫度和壓力的要求是每個用戶都不一樣的，并且所有的海拔高低并不一樣。在采暖網(wǎng)路的設計的開始階段，需要對設計中所有用戶的總壓力情況進行估算。之后使用繪制出來的的管路的水壓圖評定壓力，來選擇水泵，便于在設計過程中可以很全面的評定采暖網(wǎng)路和每一個熱用戶之間的壓力狀況，并且可以確保讓系統(tǒng)實現(xiàn)可靠技術措施。在水泵運行過程

28、中，可以通過網(wǎng)路的實際水壓圖，全面的分析并且控制所有的熱水網(wǎng)路，在調(diào)試過程中或出現(xiàn)故障時的壓力情況，以便于處理主要的矛盾和使用必需的調(diào)節(jié)措施，保證熱水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。 通過對熱水網(wǎng)路的全面壓力的分析和理解，在繪制水壓圖過程中應該詳細了解繪制水壓圖的基本要求、步驟和方法，合理分析系統(tǒng)基本壓力也所有損失的狀況。4.3.2 熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術要求 當采暖系統(tǒng)壓力控制設備運行或停止運行時，對整個熱水網(wǎng)路內(nèi)的熱媒的要求要滿足壓力要求，具體細節(jié)必須實現(xiàn)下列基本技術措施和設計要求： 供暖設備直接連接在的每一個分支系統(tǒng)內(nèi)，每一個環(huán)路以及每一個用戶的壓力不允許高于整個系統(tǒng)的設備及管道構件的承壓能力；

29、 在采暖系統(tǒng)中的高溫水網(wǎng)路和所有的熱用戶系統(tǒng)內(nèi)，當水溫超過額定溫度的時間和地點，熱媒壓力不允許超出該溫度下的水的汽化壓力標準值； 在采暖系統(tǒng)中進行直接連接時候，不管在網(wǎng)路循環(huán)水泵運轉(zhuǎn)時候還是整個設備停止工作時，其用戶系統(tǒng)的允許最低壓力，要不小于系統(tǒng)的充水時候的壓力高度，防止系統(tǒng)出現(xiàn)倒空的危險。 在采暖系統(tǒng)中，回水管內(nèi)任何一點的管路壓力，都應比大氣壓力至少高出30-50Kpa。 在采暖系統(tǒng)中與熱力站的接口或用戶引入口處，資用壓差應該結合樓的性質(zhì)和使用情況詳細計算，便于水泵的選擇。合理控制壓力。并應滿足作用壓頭。4.3.3 繪制水壓圖 在采暖系統(tǒng)中，循環(huán)水泵的中心線的高度為基準面，并應該考慮整個系

30、統(tǒng)的高度，海拔，坡度等要求。在縱坐標上按1：200作出標高的刻度，X軸比例1:1000，y軸比例1:200.圖4.1 水壓圖4.4 本章小結本章是設計中較為重要部分，水力計算完成后確定C1換熱站環(huán)路總損失33287.96pa，C2換熱站環(huán)路總損失64709.4pa。根據(jù)水壓圖可知C1換熱站水泵揚程為31.78m，總流量為469.7t。確定管網(wǎng)與用戶連接方式，也可以進一步對網(wǎng)路熱媒流量和壓力進行分析，從而掌握熱媒流量變化規(guī)律。 第5章 供熱管線的敷設型式及構造采暖室外管網(wǎng)的敷設方式依據(jù)規(guī)范可以分為架空敷設、地溝敷設和無溝敷設三種形式。其中架空敷設屬于地上敷設，地溝敷設和無溝敷設為地下敷設。供熱管

31、線的組成：供熱管線和配件、保溫材料、補償設備、管道敷設的支架、操作平臺和在地下敷設時的地溝等建筑物。5.1 供熱管線的敷設方式 管道敷設一般分為敷設在地上和地下兩種，目的是讓供熱管道和其附件按設計要求組裝并讓其能正常的工作，并且在不影響城市的容貌和交通便利的情況下。5.1.1 地上敷設地上敷設按照支架的高度不同，分為三種形式： 1低支架 2中支架 3高支架 本設計不涉及地上敷設，故不詳細闡述。5.1.2 地下敷設 地下敷設有地溝敷設和無溝敷設兩種，地溝敷設擁有不破壞城市容貌、不影響交通情況和可發(fā)展性等有點，在供熱一級網(wǎng)中普遍采用。無溝敷設具有施工方便，維修簡單等優(yōu)點，在供熱二級網(wǎng)常見。地下敷設

32、分為兩種形式： 1、地溝敷設在地溝敷設的管道周圍構建起來起到防水、承受土荷載和道路上汽車等荷載的建筑物。 地溝分砌筑、裝配和整體等類型。砌筑型地溝材料一般為沙石或者用鋼筋混凝土進行澆筑，其地溝高度和寬度應符合規(guī)范和使用要求，并保證堅固耐用節(jié)省經(jīng)濟的性能。裝配型地溝采用現(xiàn)場用鋼筋混凝土進行預制蓋板和墻體等組件，這種方式的優(yōu)點為施工期和短節(jié)省時間等。整體型地溝采用現(xiàn)場澆筑而成其優(yōu)點為防護性能好，橫斷面大部分為矩形或拱形。本設計涉及地溝采用砌筑式。 根據(jù)地溝內(nèi)人行通道的設置情況，分為通行地溝、半通行地溝、不通行地溝三種。本設計一級網(wǎng)管道采用的全部為通行地溝。圖5.1 地溝敷設示意圖 2、無溝（直埋）

33、敷設熱網(wǎng)管道直接埋設于土壤中的敷設形式稱為無溝直埋敷設。在熱水供熱管網(wǎng)中，無溝敷設在國內(nèi)外已得到廣泛的應用。 在明確了采暖管道的敷設方式之后，依照設計的具體條件和實際縱斷面的規(guī)劃和地形走勢選擇合理的規(guī)劃和設計方案，合理的確定管道的敷設方向的坡度，并確定系統(tǒng)管道的保溫形式。解決由于管道中流體是熱水而產(chǎn)生的熱應力補償?shù)膯栴}，這些有利于節(jié)省投資、提高使用時的安全性、管理等。 目前，對與管道的保溫一般為在供熱管道上添加保溫層，在保溫層上面放置保溫殼，使三者緊密相連，讓保溫效果更好，這種保溫方式應用較為普遍。 本設計二級網(wǎng)管道全部采用直埋敷設。 圖5.2 直埋敷設示意圖5.1.3 地溝敷設的基本要求 使

34、用地溝敷設時，其中供熱管道與建筑物基礎、其他功能管線的最小垂直間距可以由城市熱力管網(wǎng)設計規(guī)范27頁表8.2.5中查取。 表5.1 地溝敷設有關尺寸表地溝類型有關尺寸名稱管 溝凈 高（m）人行通道寬度（m）管道保溫表面與溝墻 凈 距 （m）管道保溫表面與溝頂 凈 距（m）管道保溫表面與溝底凈距（m）管道保溫表面間凈距（m）通行地溝1.80.60.20.20.20.2半通行地溝1.20.50.20.20.20.2不通行地溝0.10.050.150.2注：1.考慮在溝內(nèi)更換鋼管時，人行通道寬度還應不小于管子外徑加0.1m； 2.管溝蓋板或檢查室蓋板覆土深度不宜小于0.2m； 3.管道和管溝宜設坡度，

35、其坡度0.002。5.1.4 直埋敷設的基本要求 無溝敷設方式的適合的情況一般是：在實際情況允許和設計條件允許下，對公稱直徑小于或等于500mm的供熱管道宜采用無溝敷設。一般應用與換熱站到熱用戶之間。 在本次項目中供熱管網(wǎng)的二級網(wǎng)中采用無溝敷設并應用預制保溫層，管道保溫層采用聚氨酯泡沫塑料作為保溫材料。其保溫管在現(xiàn)場制作或者在工廠根據(jù)實際需要進行定制。其中，預制保溫管的兩端需有預留裸露鋼管便于進行焊接。最后在接口處進行保溫處理。 表5.2 直埋敷設管道外殼頂部埋設深度表管徑（mm）50-125150-200250-300350-400450車行道下0.81.01.01.21.2非車行道無補償直

36、接敷設0.60.60.70.80.9有補償直接敷設0.50.50.50.50.5整體式預制保溫管直埋敷設與地溝敷設相比較，具有下述優(yōu)點： 1、無溝敷設不用地溝，大大減少了熱工費用的機械的使用費用，保溫管道的預制、現(xiàn)場工程量減少，工程進度加快，施工期有效縮短，因此可以減少室外管網(wǎng)的預算和投資費用，從而達到節(jié)約資金的目的。 2、無溝敷設占地土地面積較小，容易和其他功能的管線相結合，在街道窄小、地下管線密集的地區(qū)和施工難度大的地方有較好的應用。 3、整體式預制保溫管封閉程度高，保溫層和鋼管之間的間隙小，水很難進入間隙，管道耐腐蝕性高，據(jù)國外資料，認為其使用壽命可保證達到50年以上，遠高于地溝敷設。

37、4、由于整體式預制保溫管在埋于土壤之中容易受外力以及摩擦力的影響等特點，從而實現(xiàn)了直埋無補償?shù)姆绞?，在供熱管網(wǎng)直管段上，可以不需設支架和設置熱力補償器，從而減少了初投資費用和設備的費用，達到了節(jié)約資金的目的。 5、以聚氨酯作為直埋敷設的保溫材料，聚氨酯作為保溫材料導熱系數(shù)小，供熱管道的損失小于地溝敷設。 6、預制保溫管結構簡單，采用工廠預制，易于保證工程質(zhì)量。 近十年來直埋敷設管道在我國得到了迅速的發(fā)展，可以預期它將成為熱水供熱管網(wǎng)管道的主要敷設形式。 除在直埋方式中應用整體型預制保溫管外，還有在直埋方式中應用填充式或澆灌式的保溫方式。是在供熱管線的溝槽里進行填充其他保溫材料或?qū)⒈夭牧嫌浶詽?/p>

38、筑在供熱管道上的方式。在本設計中并無這種敷設方式，不再贅述。5.2供熱管線的構造及附件5.2.1 供熱管道 室外供熱管道一般實用鋼制管材，室內(nèi)供熱管道采用無縫鋼管，無縫鋼管的抗壓性和耐熱性能較好；室外供熱管道采用焊接的連接形式。 表5.3管道公稱直徑與外徑、壁厚對照表公稱直徑DN（mm）管子外徑Dw（mm）管子壁厚S（mm）管子內(nèi)徑Dn（mm）50573.55070763.56980893.582100108410012513341251501594.515020021962072502737259300325830935037783615.2.2 閥門 本設計閥門均采用閘閥與蝶閥。閥門起到關

39、斷、開啟和調(diào)節(jié)輸送流量的設備，在管網(wǎng)中有很大作用。5.2.3 管道的放氣、排水裝置 根據(jù)設計規(guī)范要求，在管道的最高點應該設計放氣裝置，在管段的最低點應該設置排水裝置。為了便于采暖管道在運行過程中可以方便進行排氣和在檢修時放掉積水，對管道的管理運行情況就行定期檢查和維養(yǎng)護，所有管段在敷設時應該設置坡度，其坡度一般不小于0.002，本次設計中的坡度大部分選擇0.003。同時在管段中應該配置相應的放氣、排水裝置。5.2.4 補償器 本設計地溝采用套筒補償器，直埋采用全埋式套筒補償器，其優(yōu)點是補償能力打，介質(zhì)流動阻力??；缺點是價格較貴。 表5.4 熱力管道固定支架最大允許跨距表公稱直徑DN（mm）套管

40、補償器L型補償器地溝架空L型補償器無溝埋設通行地溝或架空敷設（m）無溝埋設（m）長邊（m）短邊（m）長邊（m）短邊（m）653548244133.58040563051341004056305.5144125507230615515055723061552006010816.56.52507012016.57.530080144178.55.2.5 管道支座 管道支座是起到支撐管道并承受其荷載的一種設備。其作用是支撐管道和保證管道在固定的位置上保持不動。支座相對管道的位移情況的做出限制，可以劃分移動支座及固定支座。 活動支座其作用主要是支撐管道的重量，但是允許管道有一定的位移。 固定支座的主要

41、作用是將管段進行劃分從而來對管道進行支撐，分別進行補償，從而保證補償器的正常實用。并且不允許管道和支架間有相對的位移。 在本次設計中選用活動支座中的曲面槽式，檢查室內(nèi)如有固定支座采用擋板式，其它固定支座采用曲面槽式。5.2.6 檢查室 檢查室空余遲訓要盡量小并保持室內(nèi)設備安裝緊湊，但應考慮其在檢修時的方便程度。檢查室的高度不應小于1.8m，可供人檢修時行走的寬度不應小于0.6m，其管道保溫層上表面與監(jiān)察室地面的高度不應小于0.6m，以便于檢修。在監(jiān)察室的頂部應設置人孔的供人檢修時下來實用的扶梯，其人孔的半徑不得小于0.35m。為了檢修的方便和系統(tǒng)運行的安全，以及保持較好的通風與換氣條件，人孔數(shù)

42、量一般不小于兩個，并在對角線角度進行布置。采暖管網(wǎng)的檢查室只有放氣門或其凈空面積小于4時，可以只設置一個人孔。 檢查室的作用用于在集水坑中匯集和排除滲入在地溝或排出管道放出的網(wǎng)路水。為此，檢查室的地面應低于地溝底，規(guī)范要求大于0.3m；同時，在檢查室內(nèi)內(nèi)至少設置一個集水坑，置于人孔下方，以便將積水快速排出。 5.3供熱管道的保溫 采用采暖管路與其保溫附件的主要意義為降低管段在輸送熱媒的過程中的熱量消耗，從而進一步的節(jié)省能源；用來確保使用工人的安全，確保熱媒在流動時的溫度等。 采暖管網(wǎng)運轉(zhuǎn)的實驗顯示，采暖管網(wǎng)即遍有很好的保溫，其熱損失仍占總輸送熱量的百分之五至百分之八，管道采用的保溫結構使用的費

43、用約占采暖外網(wǎng)管道費用的兩成至四成。據(jù)此分析，管道采暖保溫工作對保證采暖的質(zhì)量，對節(jié)約設計施工的投資和節(jié)約燃料都有影響。5.3.1保溫材料及結構良好的保溫材料應該具備質(zhì)量較輕、保溫材料的導熱系數(shù)較低，在允許溫度下不發(fā)生形狀變化、并且具有較高的強度、不易發(fā)生腐蝕金屬的情況、耐燃燒、施工方便，價格合理。5.3.2 保溫材料 本設計一級網(wǎng)地溝敷設管道保溫材料采用巖棉管殼；二級網(wǎng)直埋敷設管道保溫材料采用聚氨酯泡沫塑料。5.3.3保溫結構 采暖管道的保溫層結構為保溫層和保護層兩部分組成。 供熱管道的常用的保溫方法有涂抹式、預制式、纏繞式、填充式、灌注式和噴涂式等。本設計直埋保溫方法采用預制式保溫。 圖5

44、.3 預制式保溫結構示意圖5.4活動支座間距的確定 在確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定的前提下，應該根據(jù)系統(tǒng)行使盡可能的增大活動支座的間距，以減少花費在大量固定墩時候的投資費用?；顒又ё淖畲箝g距，一般應該按強度條件和剛度條件來確定。5.4.1 按強度條件確定活動支座的允許間距 在不計算系統(tǒng)內(nèi)部壓力和土壤擠壓所產(chǎn)生的軸向壓力，并考慮供熱管道的塑性條件，活動支座的允許間距可按下式計算：以下以DN100的管子為例 m （5.1）式中 按強度條件供熱管道活動支座的最大允許間距，m；鋼管熱態(tài)許用外載綜合應力，MPa； W管子斷面抗彎距，cm³；管子橫向4系數(shù)，按手工電弧焊，取0.7；q外載負荷作用下管子單位

45、長度的計算重量，N/m。查供熱工程附錄，代入數(shù)據(jù)：=13.5m （5.2）5.4.2 按剛度條件確定活動支座的允許間距 管道在一定的跨距下總有一定的強度。根據(jù)對管段強度的控制從而計算出活動支座的最大保證間距，稱為該剛度條件確定的支座允許間距。 當管段內(nèi)出現(xiàn)坡度的管道，不可以最低點處積水淤積，保證管道撓曲后產(chǎn)生的最大角應變小雨管道的坡度。 同樣，考慮供熱管道塑性條件，不允許有反坡的供熱管道活動支座間的最大允許間距可按下式確定： m （5.3） 式中 按剛度條件供熱管道活動支座最大允許間距，m；q管道單位長度計算荷載，N/m； 在計算溫度下鋼材的彈性模數(shù)，Mpa; I管道斷面慣性矩，；放水坡度，0

46、.002。查供熱工程附錄，代入數(shù)據(jù)： =9.7m表5.5 DN=100管道活動支座間距確定數(shù)據(jù)表活動支座間距的確定按強度確定許用外載綜合應力(Mp)管道斷面抗彎矩(cm3)管道橫向焊縫系數(shù)管道單位重量(N/m)供熱活動支座允許間距（m）110.6832.80.724013.5按剛度計算管道材料彈性模數(shù)（N/m2）管道斷面慣性矩（cm4）管道坡度管道單位重量(N/m)供熱活動支座允許間距（m）20.001E+101770.0052409.7取較小值 9.7m同理，例：計算DN=300管道的活動支座間距，如下表： 表5.6 DN=300管道活動支座間距確定數(shù)據(jù)表活動支座間距的確定按強度確定許用外載綜合應力(Mp)管道斷